随着加速器装置在科学研究和放射医学领域的广泛应用,对作为加速器“眼睛”的束流诊断系统的研究越发重要,尤其是在材料辐照和表面物理实验中,束流剖面及其强度分布的测量至关重要。本工作搭建了一套多通道弱电流测量系统,包括多通道弱电流放大器和基于LabVIEW的数据获取系统,可用于多种束流诊断应用。多通道弱电流放大器基于仪表放大器电路而实现,根据所测信号来源,本文分别设计了单端输入和差分输入两种印刷电路板,经测试该电路具有很好的线性、很强的抗干扰能力以及高分辨率等优点。基于LabVIEW的强大功能,本文独立完成了数据采集系统及图像反演程序的编译、调试工作,经过实际测试,可完全满足束流测量应用要求。基于本文所研制的弱电流测量系统,设计不同探头可满足不同实验需求。综合分析多种束流剖面监测方法,本文中设计了三种探头方案,分别为透射式、阻挡式、扫描式。第一种为120道交叉丝网探头,可实现对近物所320kV高压平台3号终端束流剖面的监测,运行稳定。第二种为128道二维位置灵敏阳极探头,可以完成对EBIS平台的束流测试,已完成初步测试。第三种为128道法拉第筒阵列探头,可实现对稳态束流的剖面及强度分布的测量,具有更准确的测量精度及更高的位置分辨率。此外,本文还设计了一套可测量束流发散度的大功率离子注入平台,包括工作台组件、驱动控制组件、束流发散度测量组件,针对强束流的能量积累,对工作台组件进行有限元热分析并设计了冷却水道。